【商显历史】一文了解显示技术的发展简史

    随着人们对显示器色彩追求和显示实用性的追求，显示器件市场发生了翻天覆地的变化，显示技术代替印刷技术成为知识、信息传播的主要途径，已有100多年的历史。

    尤其是近年来，随着通信技术的迅速发展以及人们对显示设备的色彩追求和显示实用性的追求，迫使着显示设备向多功能和数字化方向发展。具体来说，现代显示器件正向高密度、高分辨率、节能化、高亮度、彩色化、大屏幕的方向发展。

    叱咤风云的CRT显示时代

    还记得小时候家里那个有着大屁股的电视吗，那就是CRT显示。

    CRT: Cathode-Ray-Tube，阴极射线管，一种电真空器件，通过驱动电路控制电子发射和偏转扫描，受控的电子束激发涂在屏幕上的荧光材料而发出可见光。

    组成结构：电子枪、偏转系统、荧光屏、荫罩、外壳

    显示流程：电子枪发射加速后的电子束后经过偏转系统，改变电子束的出射方向，依次轰击荧光屏上的RGB荧光粉，产生相应颜色的光，实现显示。

    CRT问世

    1897，诺贝尔奖获得者、著名物理学家和发明家KarlFerdinand Braun（卡尔·布劳恩）创造了第一个CRT （Cathode Ray Tube，阴极射线管）。其工作原理是：电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。但是，此时的CRT大部分还是用来验证粒子、电子等现象的设备，似乎同显示毫无关系。

    布劳恩当年的论文

    直到1925年，约翰·洛吉·贝尔德（John Logie Baird）在伦敦的一次实验中使用CRT器材“扫描”出木偶的图像成为一个转折点，其被称为电视诞生的标志，而同一时间斯福罗金（Vladimir Zworykin）也创造了自己的电视系统，但是这两个人实现图像传输的模式有些不同，但都是由CRT设备实现的。其中对未来影响最大的就是斯福罗金的“电视”系统了，这种全电子模式也是未来电视发展的一个起点。

    RCA的彩色显像管

    随后的几年，电视设备开始进入大发展阶段，并且电视也开始逐渐普及，这其中最有标志性意义的事件就是1936年的柏林夏季奥运会，这是人类历史上第一次实现电视转播，当时大约有16万柏林人通过电视直播观看比赛，而非原来一样必须进入体育场才能观看比赛。

    此后，业界开始大力研制彩色显像管。1954年，第一台民用支持NTSC标准的彩色电视机RCA CT-100诞生，这也是彩色电视机普及的开端。随后全世界各国都在开发和生产电视，电视产业成为一个新兴的产业蓬勃兴旺的发展着。

    代表厂商： 飞利浦 、东芝、三菱、索尼、松下，国内的有TCL、长虹、康佳，

    双雄厮杀的平板显示时代：等离子显示和液晶显示

    等离子屏幕是由多个等离子管排列而成，每一个等离子管对应一个像素，等离子管类似于日光灯，你可以把它看成是体积非常小的紫外日光灯。当在等离子管内部施加高压后会释放电能激发管中惰性气体发出紫外光，紫外光再去激发涂布在玻璃上的红、绿、蓝色磷光质进而产生红绿蓝三原色，三色光混合后可显现出不同颜色的图像。

    代表厂商： 飞利浦 、松下、日立、先锋、

    按功能分可将液晶显示器分为三个结构，分别是背光源、液晶盒、彩色滤光片。

    背光模组：作为显示器光源输入；

    液晶盒：由上下偏光板，玻璃基板，液晶组成，作用是形成偏振光，并分割为若干个子像素，每个子像素可通过控制施加在液晶上的电压控制光线的通过与否；

    彩色滤光片：产生三基色，红、绿、蓝三色按一定方式排列，并与TFT基板上的子像素一一对应；

    整体工作流程为：背光源产生白光后通过液晶盒调节每个子像素中光的透过率，最后彩色滤光片对每个子像素的出射光进行光的过滤及选择，最终实现彩色显示。

    早在19世纪末，奥地利植物学家就发现了液晶，即液态的晶体，也就是说一种物质同时具备了液体的流动性和类似晶体的某种排列特性。在电场的作用下，液晶分子的排列会产生变化，从而影响到它的光学性质，这种现象叫做电光效应。利用液晶的电光效应，英国科学家在上世纪制造了第一块液晶显示器即LCD。

    LCD显示技术

    1964，首个LCD(液晶显示器)和首个PDP（等离子显示器）双双问世。LCD技术使得平板电视成为可能。在这之后，美国发明家James Fergason对于LCD的研究促成了1972年首台液晶电视的诞生。然而等离子电视在那时并未成为可能，直到数年后数字技术的出现。

    PDP等离子技术

    与LCD不同的是，PDP是一种利用气体放电的显示装置，这种屏幕采用了等离子管作为发光元件。它的主要特点是图像真正清晰逼真，在室外及普通居室光线下均可视，可提供在任何环境下的大屏视角，并且屏幕非常轻薄，厚度仅有几厘米，便于安装，相比传统的CRT和LCD液晶显示屏具有更高的技术优势。

    虽然等离子显示技术依然牢牢占据画面表现的巅峰，但近年来液晶面板已经成为绝对主流的消费选择。2013年末，一直坚守等离子技术的松下正式宣布停止生产等离子显示面板，也宣告了等离子电视市场的终结。

    代表厂商：BOE、三星、LG、夏普、华星光电

    21世纪初，等离子体与液晶显示技术两个阵营分庭抗礼一段时间之后，液晶显示步步为营，技术、营销两手抓，最终战胜等离子显示，成就显示霸主之位。

    势不可挡，未来可期OLED显示

    从iphone X采用OLED显示屏开始，OLED就以迅雷不及掩耳之势迅速席卷全球终端市场，全面屏、折叠屏、柔性屏…层出不穷的新形态，且看它还会带来何种惊喜！

    显示原理：

    基板(透明塑料、玻璃、金属箔)：基层用来支撑整个OLED。

    阳极：阳极在电流流过设备时产生“空穴“。

    空穴传输层：该层由有机材料分子构成，这些分子传输由阳极而来的“空穴”。

    发光层：该层由有机材料分子(不同于导电层)构成，发光过程在这一层进行。

    电子传输层：该层由有机材料分子构成，这些分子传输由阴极而来的“电子”。

    阴极：当设备内有电流流通时，阴极会将电子注入电路。

    OLED是双注入型发光器件，在外界电压的驱动下，由电极注入的电子和空穴在发光层中复合形成处于束缚能级的电子空穴对即激子，激子辐射时激发发出光子，产生可见光。

    代表厂商：三星、LG、BOE、华星光电

    无限可能Micro LED显示

    Micro LED---天之骄子，放荡不羁爱自由，任意尺寸、任意形态、任意比例让你随时随地享受至臻、至美的视听盛宴。

    Micro LED技术，即LED微缩化和矩阵化技术，简单来说，就是将LED背光源进行薄膜化、微小化、阵列化后，批量转移到电路基板上，然后加上保护层和电极，封装好以后制作成显示屏，其中每个LED单元可作为发光显示像素，可定址、单独驱动、将像素的距离由原本的毫米降至微米级。

    在各项表现都优于OLED和LCD的情况下，限制Micro LED产业化的一个重要原因是巨量转移，各大面板厂都在致力于如何将几百万个LED高度集成在一起，让我们拭目以待吧！

    技术的革新：OLED和QLED

    1987，EastmanKodak（伊士曼•柯达公司）的研究员发明了OLED（OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管）技术，为柔软显示设备的出现铺垫了道路。因其具备面板结构简单、厚度薄、对比度高、响应速度快、温度适应范围广等液晶电视不可比拟的优势，被业内称为未来最具竞争力的显示器，被公认为新一代的显示技术。

    但是由于量产技术不够成熟、大尺寸开发技术有限等暂时性缺点，部分厂商暂停对其研发，转向以液晶为主体的4K电视市场。

    特别值得一提的是QLED (Quantum Dotlight Emitting Diode量子点发光二极管)，它是介于液晶和OLED之间的一项背光控制显示技术，主要是通过蓝色LED光源照射量子点来激发红光及绿光，从而呈现精湛的画面，拥有节能省电、显示更稳定等特点。尤其是在OLED尚未普及的现阶段，QLED成为电视厂商谋取更高利润的新宠。

    但是，这里需要注意一点：QLED只是液晶显示技术进化到OLED显示技术的“过渡品”，也极有可能是液晶显示技术发展的终点，OLED才是真正的下一代显示技术标准。

    裸眼3D

    但对于大部分普通用户来，真正接触到3D显示技术还是得益于电影《阿凡达》的上映。这部历时14年，耗资5亿美元打造的电影，用最新的3D技术为观众打造了一个梦幻般的虚拟仙境。从这部电影开始，越来越多的普通人开始关注喜欢3D电影，开始关注3D技术。

    目前大部分3D放映技术主要包括主动立体和被动立体两种，不过这两种都需要靠佩戴眼镜来达到3D效果，但是长时间佩戴眼镜会产生不舒服的感觉，所以裸眼3D将会是未来最佳观影体验的热点技术。

    裸眼3D可以专业地划分为光屏障式柱状透镜技术和指向光源，裸眼3D优势很多，其中最大的优势就是不再受眼镜的束缚，只是当前技术尚有欠缺，其最大的缺点就是使用者不能距离屏幕过远，甚至角度也有严格要求，否则3D效果就会大打折扣。不过，通过多年的研究和努力，裸眼3D技术的弊端大部分被彻底解决了，真正的普及化指日可待。

    虚拟现实（VR）和增强现实（AR）

    伴随着3D技术的快速发展，虚拟现实(VR，VirtualReality)和增强现实（AR，AugmentedReality）也逐渐走进人们的生活。尤其在近两年的CES大展上，我们看到许多厂商都已经推出了相应的设备。

    虚拟现实(VR，Virtual Reality)通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而又自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。

    虽然，目前大部分虚拟现实设备是增加游戏的现实感而设计，但我们需要注意是，它在电影业的影响力将远远大于游戏行业，而最终虚拟现实会颠覆整个影视行业。

    增强现实（AR）是在虚拟现实的基础上发展起来的新技术，也被称之为混合现实。它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。

    目前，增强现实（AR）最具代表性的产品便是Google Glass以及微软最近推出的全息眼镜HoloLens。不过，Google Glass的本质只具备虚拟现实交互功能，而Hololens是很成功地将虚拟和现实结合起来，并实现了更佳的互动性。从技术趋势上看，Hololens打开的这扇门，绝不仅仅是增强现实那么简单，这其中隐藏的人机交互方式革命，很有可能带动一个庞大的相关产业和技术创新浪潮。

    更大尺寸的屏幕：IMAX

    IMAX全称为Image Maximum，指的是最大化的电影采集和录播系统。其发展目标，就是要确保实现身临其境的完美电影体验，概括起来说，就是为观众提供最宽广的视野、最清晰的图像和最震撼的音响效果。

    在普通的电影放映厅内，观众座位距离银幕相对比较远，电影画面只占据观众视野的一小部分。这种电影体验有点像通过一个窗口看发生的故事。而走进一座IMAX影院，观众的第一感觉就是与众不同的巨大银幕。观众座位采用大坡度的座位设计，使得每个观众都尽可能靠近银幕，享有宽广的毫无障碍的视野。

    除此之外，IMAX公司还推出了适用于家庭娱乐的全新标准，这也为众多影音爱好者享受大屏幕视觉体验提供更多的选择。

    忆过去，看现在，最后当然要畅想未来，那么你觉得未来的显示是什么样的呢？是随时随地可以投影在眼前的全息显示，还是任意形态随心而变的柔性显示，亦或是万物透明可自由赋色的透明显示呢。